Phenylpropanoids and flavonoids are specialized metabolites frequently reported as involved in plant defense to biotic or abiotic stresses. Their biosynthetic accumulation may be constitutive and/or induced in response to external stimuli. They may participate in plant signaling driving plant defense responses, act as a physical or chemical barrier to prevent invasion, or as a direct toxic weapon against microbial or insect targets. Their protective action is described as the combinatory effect of their localization during the host’s interaction with aggressors, their sustained availability, and the predominance of specific compounds or synergy with others. Their biosynthesis and regulation are partly deciphered; however, a lot of gaps in knowledge remain to be filled. Their mode of action on microorganisms and insects probably arises from an interference with important cellular machineries and structures, yet this is not fully understood for all type of pests and pathogens. We present here an overview of advances in the state of the art for both phenylpropanoids and flavonoids with the objective of paving the way for plant breeders looking for natural sources of resistance to improve plant varieties. Examples are provided for all types of microorganisms and insects that are targeted in crop protection. For this purpose, fields of phytopathology, phytochemistry, and human health were explored.
26 March 2025 in Padjadjaran Journal of Dental Researchers and Students
Le rôle des flavonoïdes dans la résistance de la carotte à Alternaria dauci: Les flavones apigénine-7-O-rutinoside (Api7R), lutéoline-7-O-rutinoside (Lut7R) et chrysoériol-7-Orutinoside (Chry7R) étaient différentiellement accumulés entre les accessions de carotte partiellement résistante (I2) et sensible (H1) à la brûlure foliaire (ALB) due à A. dauci (Ad), dès le stade 2 feuilles et ont persisté au cours de la croissance végétative. La co-occurrence de leur accumulation avec la résistance à ALB a été vérifiée dans plusieurs accessions d’origines diverses. Cependant, seuls les niveaux de Lut7R et Chry7R discriminent les niveaux de résistance intermédiaire. L’étude de l’activité biologique d’Api7R pure, de Lut7R purifiée à 95-97% et de Chry7R à 73% a montré que Api7R et Lut7R ont stimulé la germination des conidies du champignon in vitro, tandis que Chry7R a eu un léger effet inhibiteur sur la croissance des hyphes. Api7R et Lut7R ont également stimulé l’infection de H1 in planta. Néanmoins, une expansion plus limitée des symptômes avec Lut7R, suggère un potentiel effet protecteur différé. L’obtention de transformants surexprimant un gène codant un facteur de transcription BHLH118-like (bHLH) ou un gène codant une UDP-flavonoid-glycosyltransférase n'a pas permis de mettre en évidence leur rôle potentiel dans la biosynthèse des 3 candidats, mais des extraits de cals de H1 surexprimant bHLH et accumulant fortement Lut7R et Chry7R ont stimulé, de façon prononcée, la germination des conidies d’Ad in vitro, tel des extraits de cals I2 non transformés (I2-NT), toutefois sans modifier l’intégrité des hyphes contrairement à I2-NT. D'autres composés bioactifs sont donc à rechercher. Les résultats confortent l’idée d’utiliser Lut7R et Chry7R en tant que marqueurs de résistance dans les programmes de sélection.